Аддитивное производство металлических деталей становится все более востребованным, и это неудивительно: по сравнению с традиционными промышленными технологиями, такими как литье, порошковая металлургия и механическая обработка, аддитивное производство позволяет создавать детали сложной формы, снижать вес детали за счет оптимизации.
конструкции, повышают прочность, а также быстро «выращивают» мелкие детали сложной формы.
Одним из самых популярных направлений аддитивных технологий является 3D-печать композитов для аэрокосмической отрасли.
Титан в основном используется для производства деталей самолетов.
Он прочный, устойчивый к коррозии, устойчивый к нагрузкам.
НО: титан очень плотный, поэтому тяжелый, поэтому как бы он ни был хорош, нужно искать альтернативу.
Ученые НИТУ «МИСиС» его нашли — и это алюминий.
Но как же так, ведь он гораздо менее долговечен? Прочтите нашу статью о том, почему это больше не проблема и какое отношение к этому имеют 3D-технологии.
Образцы продукции, произведенной с использованием одного из методов аддитивного производства – SLM (подробнее о нем ниже)
Ученые НИТУ «МИСиС» под руководством профессора, доктора технических наук Александра Громова разработали метод 3D-печати алюминиевых матричных (на основе алюминия) композиционных материалов с упрочняющими керамическими наполнителями (оксидом и нитридом алюминия).
Используя селективное лазерное плавление (SLM), исследователи создали композиты, которые были на 20% прочнее, чем образцы чистого алюминия.
УУЗР — это технология 3D-печати, при которой металлический порошок плавится лазерным лучом.
Сначала создается 3D-модель изделия.
Затем он разделяется на 2D-слои, которые печатаются последовательно друг над другом.
На специальную платформу наносится тонкий слой порошка, затем лазер сплавляет 2D-модель по контурам, платформа опускается, поступает новый слой порошка, и цикл продолжается.
Сырье, используемое учеными
«Для 3D-печати алюминиевых деталей в качестве сырья в основном используются так называемые силумины (сплавы алюминия с кремнием, в частности соединение Al-Si-10Mg), — говорит он.Ученым НИТУ «МИСиС» удалось повысить прочность алюминиевых порошков за счет упрочнения их керамическими добавками непосредственно в процессе 3D-печати (так называемая модификация на месте ).руководитель проекта Александр Громов .
– Однако потребности авиакосмической промышленности растут, и во всем мире сейчас идет активный поиск новых составов алюминиево-матричных композитов (в том числе модифицированных, легированных) для получения деталей с улучшенными эксплуатационными характеристиками (прочностью, твердостью, трещиностойкостью).
) и низкую стоимость по сравнению со сплавами, содержащими редкоземельные элементы».
Раньше считалось, что такие композиты невозможно производить с помощью SLM-принтеров; для этого нужны специальные, уникальные 3D-принтеры.
Однако группе удалось создать пилотные партии нового порошкового материала с помощью обычного принтера SLM-280 HL. 
Фото принтера SLM-280 HL
Предложенные методы изготовления 3D-изделий из алюминиевых композитов с улучшенными свойствами повышают гибкость их проектирования, сокращают время изготовления функциональных прототипов, уменьшают вес получаемых деталей на 10-20%.
В настоящее время исследовательский коллектив завершает серию лабораторных исследований полученной партии материала.
В ближайшее время исследователи приступят к следующему этапу проекта — получению первых образцов деталей из полученного алюмокерамического порошка.
Исследование проводится в рамках гранта Российского научного фонда, результаты первого этапа опубликованы в журнале «Материалы».
Теги: #Научно-популярные #3D-принтеры #НИТУ «МИСиС» #аддитивное производство
-
Пепси-Дегенерация
19 Oct, 24 -
Игроньюс
19 Oct, 24
